廣州市農村雨污分流改造工程的技術探究與實踐

徐友

（廣東省建筑設計研究院有限公司，廣東廣州 510010）

1 背景

近年來，國家積極推進新農村建設，深入實施鄉村振興戰略，農村人居環境逐漸改善，農民生活水平逐步提高，鄉鎮企業飛速發展。然而，經濟的發展也帶來環境污染的問題，農村污水收集和處理問題限制了農村地區可持續發展。

廣州市污水治理經歷了三個階段：①按照雨污分流的指導思想建設排水系統；②轉移工作重心至河涌截污；③重新確定雨污分流為指導思想[1]。目前，廣州市大力開展農村治污工作，市水務局編制了一系列農村污水治理的技術指引文件[2]，力求實現“2020年底全市域生活污水實現全收集全處理和達標排放”的目標。自2015 年來，在農村快速推進污水治理過程中，忽視了雨污合流的風險，給污水處理廠及處理設施帶來較大的壓力[3]，開展農村地區雨污分流改造工作是解決污水問題的有效手段。

2 農村污水治理存在的問題

2.1 排水系統不完善

農村地區排水系統以合流制為主，管網覆蓋率低，僅少部分主要村道埋設有現狀污水管網，村內大部分污水通過合流明渠、暗渠直排河涌或池塘，未得到有效收集，存在直排河涌現象，污水收集率和處理率較低。排水管道維護管理不當，摸查發現局部管井實際標高與原設計標高有差異，個別管段差異較大，導致局部管道出現倒流、養水、淤塞等現象。現狀管網老化較為嚴重，存在功能性缺陷和結構性缺陷，影響污水的正常收集。

2.2 污水處理設施排放不達標

農村污水治理以分散式處理為主，由于前期資金投入和后期維護費用不足，現狀處理設施建設標準不高，且運行管理不到位[4]，多數長期處于停運狀態。此外，隨著環境保護力度的加大，國家污染物排放標準不斷提高，同時，地方重點流域保護政策相應出臺，污水處理設施的設計排放濃度無法滿足現行標準的需求。

3 農村雨污分流工程的意義

農村實行雨污分流工程，可將污水收集至污水處理廠或污水處理設施中處理，有效提高進廠污染物的濃度，減少污水的處理量，從而降低了污水處理難度和處理成本。合理地規劃、設計農村雨污分流工程，可消除雨天污水爆滿外溢的現象，徹底解決農村黑臭問題，有利于推進美麗鄉村建設。

4 雨污分流改造的策略

4.1 完善排水系統

因地制宜，選取合適的污水處理方式。充分利用現有的周邊和村內市政污水管道，結合未來規劃資料，建設污水收集管網，同時，進村入戶，加強污水源頭收集，對淤塞、缺陷的現狀管道進行修復或更新改造，保證污水進市政污水管網，雨水就近排入雨水管（溝）或直排河涌（或其他自然水體）。加大污水系統建設的監管力度，保證工程質量。

4.2 污水處理設施提標改造

根據現狀服務人口及現行排放指標，對污水處理設施處理能力進行核查，對不滿足要求的處理站進行擴容改造；根據自然水體功能區劃，確定排放標準，復核出水水質是否達標排放，如不滿足要求，應對其進行提標改造。同時，美化處理站點周邊環境，使其與周邊環境協調相容，確保無垃圾、雜物、污水、惡臭。

4.3 完善管養機制

加強農村地區污水管網、處理設施的運營維護，建立健全可追溯、可倒查、可問責的閉環、長效的管養機制，明確管養負責人、監督主體、管養頻次，落實管養資金，確保農村污水系統長期穩定運行。

5 案例分析

5.1 工程概況

竹三村位于廣州白云區西側，與花都區李溪村相鄰，面積約3.28km2。竹三村村內主要水系為流溪河和竹三排渠，流溪河橫穿竹三村，將該村分為南、北兩部分。本次建設范圍位于流溪河以北，該區域共有1926 戶，常住人口約6113 人，建成區面積約52hm2。

5.2 竹三村排水現狀

竹三村內已實施分散式農村污水治理工程，村內已建2 座污水處理設施，規模分別為180m3/d 和300m3/d，部分污水通過合流管進入榮林路旁及竹三排渠旁的人工濕地；大部分污水直接沿巷道內合流管渠排至主要村路邊溝渠，最終排入流溪河。

5.3 污染源分布概況

現場調查，竹三村污染源主要為村內居民生活污水等，部分為工廠直排水，竹三村未覆蓋污水管網的片區污廢水通過村內現狀排渠排放至現狀魚塘、農田排渠及現狀水體，對周邊水環境造成污染。

5.4 周邊現狀市政污水管網

漢塘村竹漢路有現狀d800 污水管，位于竹三村西北側，污水經收集進入龍歸污水處理廠；流溪河南側222 鄉道有d400 現狀污水管，收集污水至竹料污水處理廠。

5.5 設計內容

5.5.1 方案比選

結合竹三村現有的管網及處理設施，本工程對集中式和分散式處理方案進行了比較，方案描述具體如表1 所示。

由表1 可以看出，污水集中處理，雖初期成本相對較高，但從長遠來看，可以降低財政支出，此外，污水集中處理后，可大大改善周邊的水環境質量，因此，推薦方案二作為本工程的實施方案。

表1 竹三村雨污分流工程方案比選

5.5.2 主干系統設計

（1）主干管設計

在榮林路、林莊東街、林福路、沄榮路、沙莊南街、竹漢路、橫地布路等竹三村主要道路和竹三灌溉渠邊新建d300～d500 污水管，管道設計坡度主要取0.0015～0.003。竹三村居民區和工業區污水經重力管收集，排入榮林路和灌溉渠交界處的擬建泵井中，污水經泵站提升后，通過DN200 壓力管轉輸至竹漢路d800 現狀管中，主管網平面布置圖詳見圖1。

（2）泵站設計

本工程污水提升泵采用一體化預制泵站，泵站規模為137.50m3/h（高日高時），出水壓力管采用D219×8 焊接鋼管，計算得出管道高日高時流速為1.24m/s，需求揚程為30m。采用潛水泵3 臺，2 用1 備，單臺設計參數：流量為68.75m3/h，揚程為30m，功率為15kW。

圖1 主管網平面布置

5.5.3 巷道管設計

巷道內新建DN150-d300 污水埋地管收集每戶化糞池、污水管及合流立管污水，d300 管道和DN150 接戶管設計坡度分別為0.003、0.005。改造合流立管，在原合流立管旁新建DN100 雨水立管，封堵合流立管的雨水入口。

5.5.4 管材及施工工法

污水管道屬于地下永久性隱蔽工程設施，合理選用管材非常重要。本工程綜合考慮各種管材的技術、性能、經濟等指標后，最終確定DN100 雨水立管、DN150 埋地管采用UPVC 管材，d300～d500 污水管為Ⅱ級鋼筋混凝土管，壓力管及過河過渠段為焊接鋼管，頂管施工段為Ⅲ級鋼筋混凝土管。

由于灌溉渠邊管道和林福路管道埋深較深，采用微型頂管法施工，其余埋地污水管均采用明挖法施工。

6 結語

本工程新建DN150～d500 埋地污水管道共47.694km，新建雨污分流立管約19km。設置一座提升泵井，規模為137.5m3/h（高日高時）。工程實施后可有效解決污水溢流和黑臭河涌的問題，大大提升農村宜居性，推進美麗鄉村建設。